Kaip sukurti lipo akumuliatorių?

Dronų galia: Ličio polimerų baterijų paketų meniškumo atskleidimas

Surinkimas adrono baterijapakuotė yra įgūdis, kupinas iššūkių ir apdovanojimų. Tai ne tik leidžia visiškai pritaikyti ištvermę ir galią, bet ir suteikia gilios informacijos apie drono energijos branduolį. Tačiau tai toli gražu nėra paprastas litavimo žaidimas – tai tikslus menas, subalansuojantis elektronines žinias, rankų miklumą ir supratimą apie saugumą. Šis straipsnis sistemingai nukreips jus į dronų LiPo baterijų konstrukcijų pasaulį.

I. Pagrindiniai principai: kam reikia nuoseklių ir lygiagrečių jungčių?

Prieš nardydami įsigilinkite į pagrindinę baterijų blokų elektrinę architektūrą. Skirtingus tikslus pasiekiame dviem būdais:

Serijos prijungimas: padidina įtampą

Metodas: Prijunkite vienos ląstelės teigiamą gnybtą prie kitos ląstelės neigiamo gnybto.

Poveikis: įtampa didėja, o talpa išlieka nepakitusi.

Drono taikymas: aukštesnė įtampa maitinimo sistemoje sumažina srovės suvartojimą esant lygiavertei galiai, pagerina efektyvumą ir užtikrina greitesnį galios atsaką. Įprastos 3S baterijos suteikia maždaug 11,1 V, o 6S baterijos – apie 22,2 V.

Lygiagretusis ryšys: Padidėjęs pajėgumas

Metodas: sujunkite visų elementų teigiamus gnybtus, o neigiamus - kartu.

Poveikis: talpa didėja, o įtampa išlieka nepakitusi.

Drono taikymas: tiesiogiai pailgina skrydžio trukmę. Pavyzdžiui, lygiagrečiai sujungus du 2000 mAh elementus, bendra talpa yra 4000 mAh, išlaikant vieno elemento įtampą.

Daugumoje dronų baterijų naudojama „serijinė lygiagreti“ struktūra.

Pavyzdys: „6S2P“ sudaro 6 elementų grupės, nuosekliai sujungtos aukštai įtampai, o kiekvieną grupę sudaro 2 elementai, lygiagrečiai sujungti, kad padidėtų talpa.

II. Keturi pagrindiniai baterijų blokų elementai

Ląstelės: kokybė yra esminė. Visada rinkitės patikimų prekių ženklų maitinimo elementus su nuosekliomis specifikacijomis.

Nuoseklumas yra pakuotės surinkimo pagrindas, apimantis talpą, vidinį pasipriešinimą ir savaiminio išsikrovimo greitį. Pirmenybė teikiama naujoms ląstelėms iš tos pačios gamybos partijos.

Nikelio ryšiai: „laidūs tiltai“ tarp ląstelių. Pasirinkite tinkamą medžiagą, plotį ir storį, atsižvelgdami į didžiausią nuolatinę akumuliatoriaus srovę. Nepakankamas skerspjūvio plotas sukelia perkaitimą ir kelia pavojų saugai.

Akumuliatoriaus valdymo sistema (BMS): akumuliatoriaus bloko „protingos smegenys“.

Korpusas ir laidai:

Laidai: pagrindiniai išlydžio kabeliai (pvz., XT60, XT90 jungtys) turi būti pakankamai tvirti (pvz., 12AWG silikoninis laidas), kad atlaikytų dideles sroves.

Balansavimo galvutė: naudojama prijungti prie BMS arba balansavimo įkroviklio; turi atitikti langelių skaičių (S).

Korpusas: Termiškai susitraukiantys vamzdeliai arba standus korpusas užtikrina izoliaciją, apsaugą nuo drėgmės ir fizinį ekraną.

III. Praktiniai žingsniai: sukurkite visą sistemą nuo nulio

Paruošimas:

Esminiai įrankiai: taškinis suvirintojas, multimetras, karščiui atsparios pirštinės, apsauginiai akiniai.

Darbo aplinka: Gerai vėdinama vieta, kurioje nėra degių medžiagų; darbo paviršius padengtas antistatiniu kilimėliu.

1 veiksmas: rūšiavimas ir testavimas

Išbandykite ir rūšiuokite visas ląsteles naudodami talpos testerį ir vidinės varžos matuoklį. Užtikrinkite, kad kiekvienos lygiagrečios arba serijinės grupės langelių parametrai būtų kuo nuoseklesni. Tai sudaro pagrindą efektyviam BMS balansavimui vėliau.

2 veiksmas: planavimas ir išdėstymas

Suplanuokite fizinį langelio išdėstymą pagal tikslinę konfigūraciją. Izoliuokite elementus izoliuojančiomis tarpinėmis, kad išvengtumėte trumpojo jungimo.

3 veiksmas: taškinio suvirinimo jungtys

Lygiagretusis grupinis suvirinimas: Pirmiausia suvirinkite lygiagrečiai jungiamus elementus naudodami nikelio juosteles. Įsitikinkite, kad jungtis yra saugi ir turi mažą pasipriešinimą.

Serijinis ryšys: lygiagrečias grupes laikykite kaip vieną vienetą. Tada sujunkite juos nuosekliai naudodami nikelio juosteles, sujungdami teigiamus ir neigiamus gnybtus, kad sudarytumėte visas „ląstelių eilutes“.

Pagrindinių mėginių ėmimo linijų suvirinimas: suvirinkite BMS įtampos atrankos juostinius kabelius prie kiekvienos elementų eilutės teigiamų ir neigiamų gnybtų.

4 žingsnis: BMS montavimas ir galutinis suvirinimas

Pritvirtinkite BMS nurodytoje vietoje.

Pirmiausia įkiškite mėginių ėmimo juostos kabelį į BMS. Naudokite multimetrą, kad patikrintumėte tinkamą kiekvienos elemento eilutės įtampą.

Patvirtinus, suvirinkite teigiamus (P+) ir neigiamus (P-) pagrindinio iškrovimo laido gnybtus prie atitinkamų BMS prievadų.

5 žingsnis: izoliacija ir kapsuliavimas

Apvyniokite elementų bloką izoliacinėmis medžiagomis, tokiomis kaip kraftpopierius arba epoksidinė plokštė, kad išvengtumėte vidinių trumpųjų jungimų.

Užmaukite termiškai susitraukiantį vamzdelį ant agregato ir tolygiai pašildykite jį šilumos pistoletu, kad susidarytumėte sandarų sandariklį aplink akumuliatorių.

Sumontuokite balansavimo jungtį ir pagrindinę iškrovimo jungtį.

6 veiksmas: pradinis aktyvinimas ir testavimas

Surinktą akumuliatorių bloką prijunkite prie balansuojamojo įkroviklio ir pirmą įkrovimą atlikite esant žemai srovei (pvz., 0,5 C).

Nuolat stebėkite kiekvieno elemento įtampą, kad patikrintumėte tinkamą BMS balansavimo funkciją.

Baigę įkrauti, palikite paketą kelias valandas. Dar kartą patikrinkite įtampą, kad įsitikintumėte, jog nėra neįprastų įtampos kritimų.

IV. Saugos gairės

Visada dėvėkite apsauginius akinius: bet kokios operacijos metu apsaugokite akis nuo lankų ar sprogimų, kuriuos sukelia atsitiktinis trumpasis jungimas.

Apsaugokite nuo fizinių pradūrimų: ląsteles elkitės labai atsargiai, tarsi jos būtų kiaušiniai.

Naudokite sprogimui atsparius maišus: pirminis bandymas ir įkrovimas turi būti atliekami sprogimui atspariuose maišuose.

Izoliuoti įrankius: įsitikinkite, kad visos metalinės įrankių rankenos yra izoliuotos, kad būtų išvengta tuo pačiu metu kontakto su teigiamais ir neigiamais gnybtais.

V. Ateities tendencijos: LiPo baterijų paketų atnaujinimo instrukcijos

Šiuo metudrono LiPo baterijaPakuotės vystosi link „didelio energijos tankio + intelektualaus funkcionalumo“: pusiau kietų LiPo elementų energijos tankis yra 400 Wh/kg (50 % daugiau, palyginti su tradiciniais elementais), todėl ateityje bus galima „dvigubai ištverti tą patį svorį“. Išmaniosios BMS sistemos apims įspėjimus apie temperatūrą ir ląstelių būklės stebėjimą, realiuoju laiku pateikdamos baterijos būsenos grįžtamąjį ryšį per programas, kad dar labiau sumažintų saugos riziką.